3.2.1
Trigger
In questa analisi sono stati usati approssimativamente 15 × 106 eventi di collisione Pb-Pb. Il campione di dati `e stato raccolto nel 2010 ad LHC per collisioni con energia nel centro di massa di √sNN = 2.76 GeV. Il metodo
di trigger utilizzato per ottenere eventi Pb-Pb di minimum bias `e stato la coincidenza di segnali giunti dai rivelatori VZERO.
3.2.2
Selezione degli eventi
Per evitare anomalie nella selezione delle particelle in base alla molteplicit`a, `e stato applicato un taglio di qualit`a richiedendo consistenza tra gli estima- tori di centralit`a di VZERO e di TPC entro il 5%. Inoltre `e stato effettuato
anche un ulteriore taglio sulla posizione lungo l’asse z del vertice primario.
Dal momento che il vuoto dentro il beam pipe di LHC non `e perfetto ci si aspetta che avvengano collisioni delle particelle del fascio con molecole di gas residue, anche detti eventi beam-gas. `E possibile individuare gli eventi beam-gas che si originano tra le due parti del detector usando il calorimentro VZERO. In Fig. 3.1 riportiamo la distribuzione dei segnali in VZERO (lato A), dove i picchi corrispondenti agli eventi beam-beam e beam-gas sono chia- ramenti visibili. `E stata effettuata una selezione di dati offline, sfruttando i segnali arrivati dai rivelatori VZERO-A e VZERO-C, con risoluzione di 1 ns. In questo modo si `e riusciti a discriminare eventi di background (come ad esempio eventi beam-gas) da eventi di collisione, riducendo i primi ad una frazione minima (∼ 0.1%) del totale.
Figura 3.1: Distribuzione dei segnali in VZERO (lato A), dove i picchi corrispondenti agli eventi beam-beam e beam-gas sono chiaramenti visibili.
Un’altra sorgente di eventi di background `e costituita dal cosiddetto de- bunching del fascio, che avviene quando una piccola frazione di particelle fuoriesce dal RF bucket1. Le collisioni di queste particelle con quelle nel pac-
chetto che si muove in direzione opposta sono leggermente ritardate rispetto all’istante in cui il pacchetto principale attraversa il trigger (il ritardo `e di circa 2.5 ns, che corrispondono a circa 37.5 cm lungo l’asse z). Questi eventi popolano la regione fra il picco di eventi beam-gas e il picco di eventi beam- beam in Fig. 3.1.
Infine `e stato effettuato un taglio sulla posizione del vertice primario, richiedendo che |Vz| < 10 cm.
1Il sistema RF provvede alla focalizzazione del fascio, vincolando le particelle a stare
3.2.3
Selezione delle tracce cariche
La selezione delle tracce `e utilizzata per eliminare eventuali artefatti o altre sorgenti di contaminazione e allo stesso tempo per massimizzare l’efficienza e la precisione di ricostruzione. Esempi di artefatti si hanno quando i clusters dovuti a una sola particella sono ricostruiti come tracce multiple, oppure quando clusters dovuti a pi`u particelle sono assegnati alla stessa traccia. Per quanto riguarda la contaminazione invece, essa `e costituita dalle particelle secondarie prodotte tramite decadimenti deboli o interazioni con il materia- le. La selezione `e stata effettuata utilizzando tracce TPC-only, in modo da ottenere un’accettanza di ricostruzione uniforme nella regione di pseudora- pidit`a |η| < 0.8, mentre l’inclusione di ITS avrebbe generato un’accettanza disomogenea.
Le tracce sono state selezionate nella regione centrale di pseudo-rapidit`a con |η| < 0.8 per assicurare accettanza ed efficienza uniformi nel rivelatore TPC. Inoltre si `e richiesto che le tracce avessero almeno 70 clusters associati nel rivelatore TPC, in modo tale da ridurre gli artefatti citati sopra, oltre a fornire un ampio set di segnali per la ricostruzione delle tracce.
In Fig. 3.2 riportiamo la correlazione tra la molteplicit`a delle tracce ri- costruite usando entrambi i rivelatori ITS e TPC e quelle ricostruite usando solo il rivelatore TPC. Nel pannello a sinistra `e stata mostrata la correlazione iniziale, cui saranno applicati alcuni criteri di selezione. In questo grafico, oltre alla correlazione principale, si osserva un background dovuto principal- mente agli eventi con vertice primario fuori dal range (−10 cm, 10 cm) per cui l’efficienza di ricostruzione `e minore. `E anche presente un background di un piccolo numero di eventi per cui la molteplicit`a di tracce ricostruite usando solo il rivelatore TPC `e molto pi`u alta del valore ottenuto utilizzando la combinazione ITS-TPC. Nel pannello destro della Fig. 3.2 riportiamo il risultato ottenuto in seguito ai seguenti tagli:
1. Si richiede che il vertice primario sia ricostruito da almeno due tracce per assicurare una buona ricostruzione.
2. Si scartano gli eventi fuori dalla regione |z| < 10 cm per assicurare accettanza ed efficienza di ricostruzione uniformi nella regione di pseu- dorapidit`a |η| < 0.8 per tutti i run nell’insieme di dati usati per l’analisi del flusso di particelle identificate.
3. Si impone un taglio a una distanza di 5σ dal centro della banda princi- pale di correlazione per rimuovere i punti con alta molteplicit`a di tracce ricostruite usando solo il rivelatore TPC.
Figura 3.2: Correlazione tra la molteplicit`a delle tracce ricostruite usando entrambi i rivelatori ITS e TPC e quelle ricostruite usando solo il rivelatore TPC. Il pannello a sinistra mostra la correlazione originaria, mentre quello a destra mostra quella ottenuta dopo aver imposto i criteri di selezione 1., 2. e 3.
Inoltre `e necessario imporre anche degli altri criteri di selezione sulle trac- ce primarie. Ad esempio bisogna tenere conto del fatto che alcune particelle prodotte nell’evento primario decadono oppure interagiscono con il materia- le del detector. Per questo motivo la Distance of Closest Approach2 (DCA) `e fissata a meno di 3 cm lungo l’asse z per le tracce analizzate solo con il rivelatore TPC, e a 2.4 cm nel piano trasverso x − y.